Hoje vamos falar sobre alguns cuidados para evitar erros ao medir estacionária.
Iniciaremos recordando como funciona a distribuição de potência nos modos AM e SSB. Os radioamadores sabem que o modo SSB é mais eficaz do que o modo AM e esse fato é comprovado no dia a dia, pois em modo SSB é possível estabelecer contatos com locais mais distantes.
Abordamos esse assunto por dois motivos. Primeiro, para explicar de forma técnica o motivo que faz o SSB ser mais eficaz do que o AM. Nada contra o AM, no radioamadorismo há espaço suficiente para todas as modalidades permitidas pela legislação. E o segundo motivo é para mostrar porque os medidores de estacionária precisam de um sinal constante para realizar uma medição correta. Tudo isso será mostrado a partir do entendimento de como são compostos esses dois modos de voz. Vamos começar pelo modo AM.
Modo Amplitude Modulada
A portadora em AM tem uma potência de 50% da potência total transmitida. Por exemplo, em um transmissor de 100W em AM terá uma portadora de 50W, como mostrado na figura 1. Porém a portadora não leva nenhuma informação consigo. Isso é fácil de perceber, pois quando o operador não fala ao microfone o que escutamos é o sinal da portadora encobrindo o ruído de banda. Então, metade da potência transmitida não contribui com o processo de troca de informação (voz).
Mas isso não é tudo, a modulação em AM produz uma “cópia” do sinal de voz em frequência acima da portadora (banda superior) e outra “cópia” do sinal de voz em frequência abaixo da portadora (banda inferior). Basta um sinal de voz para que a informação seja transmitida, porém mais um tanto de potência é gasto sem contribuição ao sinal de informação. Então o AM transmite uma banda lateral inferior, uma portadora e uma banda lateral superior.
Já que 50W foram gastos na portadora, os outros 50W serão distribuídos nas bandas superior e inferior. Assim, o que realmente interessa, que é o canal de voz, tem uma potência de apenas 25W de potência útil!
Essa potência de 25W é a situação ideal com potência de modulação de 100%, no entanto, a potência de modulação é ajustada para uma potência menor para evitar distorção e espalhamento do sinal por sobre modulação.
Na prática, segundo o ARRL Radio Amateur Handbook edição 2006 cap.9 pag.28, comparando dois transmissores de 100W, a potência do sinal em AM é 9 dB menor que um sinal em SSB. [9dB menor significa 8 vezes menor]
Os transceptores transistorizados tem potência reduzida no modo AM. Por exemplo, o IC-718 tem potência de 40W, portando a potência útil em AM é de apenas 10W (25% de 40W). E o FT-857 tem potência de 25W, ou 6,2W de potência útil.
Banda Lateral Simples ou Banda Lateral Única
O modo Banda Lateral, do inglês Single Side Band, é um modo de modulação no qual toda a potência é aplicada no sinal que carrega informação, nesse caso, a voz. Tendo entendido como funciona o AM é fácil perceber a eficiência do SSB. Vamos lembrar que no AM o sinal de voz é transmitido em duplicidade (em frequências acima e abaixo da portadora) e que a metade da potência é transmitida na portadora (que não carrega informação – voz).
No modo SSB são suprimidas, ou seja, não são transmitidas, a portadora e uma das bandas laterais, pois basta apenas uma banda lateral para levar a voz. Portanto, 100% da potência é concentrada no que interessa: o sinal de voz. Veja na figura 2 a composição para USB e para LSB.
Usando um sinal de RF adequado para medir estacionária
Tudo entendido, agora podemos falar sobre a medição de estacionária. Os acopladores ajustam o seu circuito interno de forma a obter a estacionária mais baixa possível, que é 1:1 (um por um). Os medidores de estacionária necessitam de um sinal de potência constante para realizar a medição correta. Veja no seu medidor de estacionária como a medição varia conforme sua voz em modo SSB.
Ou seja, se o operador coloca o rádio no modo SSB (LSB ou USB) e pressiona o PTT o rádio transmite um sinal de áudio sem portadora. Esse sinal de áudio pode ser simplesmente do ruído ambiente (sem voz) ou da voz do operador. Porém o sinal de voz não é contínuo e não serve como base de referência para as medições de estacionária.
Por esse motivo é necessário transmitir um sinal com portadora que pode ser fornecido pelos modos AM, CW ou RTTY para obter um acoplamento bem feito. Na maioria dos instrumentos convencionais a potência entre 10W e 20W. Como o rádio limita a potência de saída para estacionária acima de 2,5:1 não faz sentido usar potência alta para essa medição. Em outro artigo vamos detalhar a linearidade do medidor de estacionária convencional versus intensidade de sinal.
A linha de rádios da Icom oferece uma facilidade para iniciar o acoplamento automático através da tecla TUNE no painel do rádio. Nesse procedimento o rádio passa para o modo CW, ajusta a potência em 10W e inicia a transmitir. Em CW o rádio transmite apenas a portadora. Esse sinal de portadora de RF é usado pelo acoplador para medir a estacionária e fazer os ajustes necessários para obter a menor estacionária possível de acordo com as condições da antena. Os nossos acopladores ATU 4 e ATU PRO aproveitam essa facilidade para facilitar o procedimento de acoplar.
Para os rádios Yaesu FT-897 e FT-857 recomendamos o acoplador ATU 5 que usa a interface CAT do rádio para simplificar e acelerar o procedimento de acoplar. O acoplador comanda o rádio para entrar no modo AM, ligar TX, acoplar e retornar ao modo em que o rádio estava antes deste procedimento.
Comprovando na prática
É fácil fazer uma experiência simples para VER a portadora atuando e a portadora suprimida.
Passo 1
Usando o seu transceptor em modo AM, sintonize uma estação de rádio comercial, a rádio AM da sua cidade.
Varie lentamente a frequência do seu VFO para frequências acima da frequência da rádio que está escutando. Você vai observar que continua escutando o sinal, mas ele vai reduzindo a intensidade até desaparecer. Volte a frequência da rádio, e varie a frequência do VFO para frequências abaixo, e perceberá o mesmo comportamento
Passo 2
Volte o VFO para a frequência da rádio escolhida para esse teste.
Coloque o seu transceptor em modo USB.
Varie a frequência do seu VFO para frequências acima, você vai observar que ocorre o mesmo que foi observado em AM, o sinal de áudio vai diminuir até desaparecer, mas isso acontece mais rápido porque o filtro de recepção é mais estreito.
Agora faça o caminho contrário, vá diminuindo a frequência, o sinal de áudio aumenta, continue diminuindo a frequência e você ouvirá um apito. Essa é a portadora da rádio escolhida. E se você diminuir um pouco mais a frequência não ouvirá mais a portadora e nem o sinal de áudio! porque o seu rádio está ajustado para ouvir apenas a banda lateral superior. Ao diminuir a frequência você sintonizou a frequência da banda lateral inferior do sinal de AM, mas o seu rádio só está aceitando a banda lateral superior.
Passo 3
Em modo LSB vai ocorrer o mesmo, mas para a banda lateral inferior. Volte para a frequência da rádio escolhida. Coloque o seu rádio em modo LSB. O sinal de áudio volta ao normal. O rádio está recebendo o sinal da banda lateral inferior. O que acontece se você subir a frequência no VFO? Acertou quem respondeu que vai escutar a portadora!
Passo 4
Sintonize algum colega transmitindo em SSB. Ao ouvir um sinal em SSB você varia a frequência no VFO e não encontra o apito da portadora porque ela não foi transmitida pelo transmissor SSB.
Assim você ouviu, e viu, como funcionam os modos AM, LSB e USB. Se você achou isso interessante comente com seus colegas nos próximos QSOs.
73, Departamento Técnico TEICO